III. Les effets d’une force sur un mouvement
1. Modification de la trajectoire et de la vitesse :
Une force qui s’exerce sur un corps modifie la valeur de sa vitesse.
Lancez un crayon sur la table horizontale.
Observation :
Interprétation :
La vitesse du crayon diminue et le crayon finit par s’arrêter, la force qui modifie la valeur de la vitesse est
la force exercée par la table sur le crayon.
Une force qui s’exerce sur un corps modifie la forme de sa trajectoire.
Lancer une bille de fer sur une table à proximité d’un aimant.
Observation :
Interprétation :
La trajectoire de la bille est modifiée par la force magnétique exercée par l’aimant sur la bille.
Conclusion :
Une force qui s’exerce sur un corps modifie la valeur de sa vitesse ou (et) la forme de sa trajectoire.
2. Influence de la masse :
En général, l’effet d’une force sur le mouvement d’un corps est d’autant plus faible que la masse du corps est grande.
Si l’on exerce deux forces identiques de direction horizontale sur deux patineurs de masses différentes immobiles
sur la glace d’une patinoire, le patineur le plus léger est mis en mouvement avec une vitesse plus grande que celle de
l’autre patineur.
Prenez une balle de tennis et une boule de pétanque ; il est plus difficile de faire rouler la boule de pétanque parce
que
sa masse est plus élevée.
3. Ce qu’il faut retenir :
Une force qui s’exerce sur un corps peut modifier :
soit la valeur de sa vitesse.
soit la forme de sa trajectoire.
soit les deux à la fois.
Cette modification dépend généralement de la masse du corps.
Voir exercice d’application n°1
IV. Le principe d’inertie
1. L’inertie :
Il est plus difficile de mettre en mouvement la boule de pétanque par rapport à la balle de tennis : on dit que la
boule de pétanque présente une inertie différente de la balle de tennis.
De même, il sera plus difficile de modifier la vitesse d’un corps de masse importante par rapport à un corps de
masse plus faible.
Un corps peut-il être en mouvement sans qu’il ne soit soumis à aucune force ? Le principe d’inertie permet de
répondre à cette question.
2. Le principe d’inertie
Newton (1642-1727) considérait qu’il pouvait y avoir mouvement sans force et avait énoncé le principe d’inertie.
Cependant à la surface de la Terre, tous les corps sont soumis à une force exercée par la Terre qui s’appelle le poids, il
n’existe donc pas de mouvement sans force exercée sur un corps à la surface de la Terre.
Lorsque les forces qui agissent sur un corps se compensent, son mouvement sera identique à celui d’un corps qui n’est
soumis à aucune force.
Il est donc équivalent de dire « un corps est soumis à des forces qui se compensent » et « un corps n’est soumis à
aucune
force ».
3. Énoncé du principe d’inertie :
Tout corps persévère en son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme si les forces qui s’exercent sur lui
se compensent.
On considérera que le principe d’inertie n’est valable sur Terre que dans le référentiel terrestre.
Physique : 2nde 3/5